Už více než tři roky obíhá naši planetu malý satelit vybavený přístrojem pro výzkum atmosféry, novým konceptem miniaturizovaného rentgenového dalekohledu či radiačním štítem z nově vyvinutého kompozitního materiálu. Nejen toto vybavení, ale i celá nanodružice byla vyvinuta a vyrobena v Česku. Satelit s označením VZLUSAT-1 je první českou technologickou laboratoří pro testování nových přístrojů a technologií v kosmu a vyvinuli ho ve Výzkumném a zkušebním leteckém ústavu (VZLÚ) v pražských Letňanech ve spolupráci s dalšími českými firmami a univerzitami. A nebude zdaleka poslední.

Nedávno jste již předplatné aktivoval

Je nám líto, ale nabídku na váš účet v tomto případě nemůžete uplatnit.
Pokračovat na článek

Tento článek pro vás někdo odemknul

Obvykle jsou naše články jen pro předplatitele. Dejte nám na sebe e-mail a staňte se na týden zdarma předplatitelem HN+ i vy!

Navíc pro vás chystáme pravidelný výběr nejlepších článků a pohled do backstage Hospodářských novin.

Zdá se, že už se známe

Pod vámi uvedenou e-mailovou adresou již evidujeme uživatelský účet.

Děkujeme, teď už si užijte váš článek zdarma

Na váš e-mail jsme odeslali bližší informace o vašem předplatném.

Od tohoto okamžiku můžete číst neomezeně HN+ na týden zdarma. Začít můžete s článkem, který pro vás někdo odemknul.

Na váš e-mail jsme odeslali informace k registraci.

V e-mailu máte odkaz k nastavení hesla a dokončení registrace. Je to jen pár kliků, po kterých můžete číst neomezeně HN+ na týden zdarma. Ale to klidně počká, zatím si můžete přečíst článek, který pro vás někdo odemknul.

Pokračovat na článek

Příběh kosmického výzkumu se ve VZLÚ začal odvíjet zhruba v roce 2004, kdy se ústav zúčastnil tendru Evropské kosmické agentury (ESA) na tři akcelerometry pro misi Swarm. Mikroakcelerometr je zařízení, které sleduje negravitační změny rychlosti družice a je jednou z důležitých komponent, protože na jeho přesnost spoléhají další satelity letící ve formaci mise Swarm. "Museli jsme prokázat schopnost vývoje a funkčnost zařízení podle norem ESA, tedy zjednodušeně řečeno velmi detailně. Při tom jsme konsolidovali spoustu firem z Česka, které se podílely na výrobě toho zařízení a rostly spolu s námi díky schopnosti dodržet přísné předpisy," vzpomíná Josef Kašpar, ředitel VZLÚ.

Česko přistoupilo do ESA až v roce 2009, takže agentura si tím s předstihem otestovala, zda je naše země vůbec schopna podílet se na evropském kosmickém programu. V tu dobu u nás totiž moc firem zabývajících se vesmírem nebylo. "Díky úspěchu tohoto projektu jsme se pak zapojili do dalších a postupně rostlo naše sebevědomí. Začali jsme vyhledávat nové příležitosti a najednou přišla éra komercionalizace vesmírného prostoru, New Space, vznikla spousta start-upů a my jsme cítili, že když vlastní satelit neuděláme teď, tak už se k tomu nikdy nedostaneme," popisuje Kašpar.

Projekt satelitu byl podle něho náročný zase z jiného pohledu: "Byli jsme naučeni pracovat podle ESA standardů, ale najednou bylo potřeba na ně zase trochu zapomenout, protože jinak bychom ten satelit nikdy do vesmíru nedostali," vysvětluje Kašpar. Bylo tedy potřeba zkombinovat přístup inženýrské zodpovědnosti, ESA standardů a zároveň posunout vše na hranu, kam až je možné. "To bylo pro některé naše lidi mentálně docela náročné," usmívá se Kašpar.

VZLUSAT-1 je ve vesmíru už tři roky a tři měsíce a nedávno se stal nejdéle v kuse komunikujícím českým vesmírným tělesem. Podle plánů měl fungovat zhruba rok a půl, pak se počítalo, že přestane fungovat jeho elektronika, která ve vesmíru trpí nejvíc.

Už v době, kdy se dostal na oběžnou dráhu, dávali ve VZLÚ dohromady další plány, především program nazvaný Space 2030, jehož cílem je vypustit konstelaci mnoha vzájemně komunikujících satelitů, které budou vykonávat komerční úkoly. Ty mohou být velmi různorodé, od přenášení dat přes snímání povrchu planety, výrobu speciálních materiálů ve stavu beztíže a vakuu až třeba po doplňování paliva či opravy jiných družic.

"Stávající satelit i VZLUSAT-2, který budeme vystřelovat na oběžnou dráhou v prosinci, slouží také k tomu, abychom na nich levně vyzkoušeli technologie, jež jsou potřeba ke komunikaci, k řízení satelitu ze Země, ke změně jeho orientace a podobně," říká Josef Kašpar. Dostat do vesmíru kilogram hmotnosti satelitu přijde zhruba na milion korun, takže je výhodnější ověřit technologie na malých zařízeních s hmotností 3−4 kg než hned vypouštět velké satelity, které budou vážit minimálně 50 kg.

Kdo bude nakonec provozovat plánovanou konstelaci satelitů, v tuto chvíli není jasné. Může to být i samotné VZLÚ, případně jeho dceřiná společnost. "To je ale z mého pohledu méně pravděpodobné. Jsme především výzkumná organizace a naším cílem je spíš věci vymýšlet či zlepšovat než je sériově vyrábět nebo provozovat. Připadalo by to v úvahu snad jen tehdy, kdyby se nenašel jiný, vhodnější subjekt," dodává ředitel.

Smyslem celého záměru je využít šanci stát se jednou z mála zemí, které budou mít ve vesmíru větší množství satelitů. Podle Kašpara jen 20 zemí na světě má více než čtyři satelity. "Navíc máme výhodu v tom, že je u nás řada malých a středních firem, které se vesmírnými technologiemi už zabývají, umí vyrobit elektroniku, software, řídicí systémy či speciální struktury. A byla by škoda, kdyby to dělaly jen pro zahraniční firmy. Chceme proto toto prostředí konsolidovat a vytvořit národní prostředek, na kterém se budou podílet," doplňuje Kašpar.

Stoletá tradice

Historie VZLÚ sahá až do roku 1922 − je třetím nejstarším výzkumným leteckým ústavem na světě, po CAGI v Moskvě a NLR v Nizozemsku. Tehdejší Vzduchoplavecký ústav byl založen na podporu nově vznikajícího leteckého odvětví, které se orientovalo především na obranu. Ústav postupně rostl a později se rozdělil na dvě části − leteckou, dnešní VZLÚ, a vojenskou, v současnosti Vojenský technický ústav.

Dá se říci, že všechna letadla, která v Česku historicky vznikla, prošla letňanskými zkušebnami a těžila z odbornosti expertů ústavu. Na přelomu 50. a 60. let ústav dokonce plnil roli hlavní konstrukční kanceláře českých výrobců letadel, takže tu vznikla řada konstrukcí letadel a motorů, například letoun Aero L-29 Delfín nebo motor Walter M601. Teprve později konstrukční týmy přešly přímo k jednotlivým výrobcům.

Na tuto zlatou éru ústavu se snaží dnešní vedení navázat. "Chceme znovu udávat technologický směr, pomáhat firmám udělat větší kroky k inovacím a moderním leteckým konstrukcím, než které jsou schopny samy dělat, když je zaměstnává sériová výroba. Proto jsme si vytyčili dva programy − Aviation 2030, který má v Česku etablovat moderní pokročilé technologie, například autonomní létání či zapracování umělé inteligence do letadel, a zmíněný Space 2030, kde je motivací zřídit v Česku vývojově průmyslovou základnu se schopností produkovat vlastní satelity," vysvětluje Kašpar.

Dnešní ústav má čtyři hlavní odborné domény, kterými jsou aerodynamika, kompozitní technologie a materiály, konstrukce a motory. "V nich průmyslovým firmám pomáháme například s určitými metodikami, výpočty či zkouškami, ale i radíme, jak konkrétně výrobky upravit, aby měly lepší vlastnosti," upřesňuje Kašpar.

Některé únavové zkoušky L-39NG v Letňanech pokračují dál, čímž by se mohla ještě zvýšit dosavadními testy potvrzená životnost letadla.
Některé únavové zkoušky L-39NG v Letňanech pokračují dál, čímž by se mohla ještě zvýšit dosavadními testy potvrzená životnost letadla.
Foto: VZLÚ

Těsné partnerství s výrobci letadel

V oblasti letectví se ústav zabývá jak vývojem leteckých konstrukcí, tak jejich certifikací. Obě činnosti je ale někdy těžké od sebe oddělit. "Na konkrétní typy letadel vlastně neexistují normy. V leteckých předpisech je napsáno, že konstrukce musí snést určité zatížení. Ale jakým způsobem prokážete, že vydrží, nikde není dáno," říká Kašpar. Existují určitá doporučení, poradní manuály, ale je možné odolnost prokázat i jiným způsobem. Každá zkouška, vývojová i certifikační, je tedy vlastně originál. "Musíme si s konstruktérem domluvit, jak danou věc zkoušet, jak a kde zatěžovat či jaká použít spektra zatížení. Při únavové zkoušce musíme například namodelovat zatížení v celém průběhu letu, v různých situacích a povětrnostních podmínkách nebo třeba s výpadkem jednoho motoru. I taková certifikační zkouška proto pro nás představuje určitý druh výzkumu a vývoje," popisuje Kašpar.

VZLÚ má od českého Úřadu pro civilní letectví oprávnění pro provádění zkoušek leteckých konstrukcí. Úřad ale pokaždé schvaluje metodiku a účastní se přípravy i realizace zkoušky. "A jak s českým, tak evropským úřadem, které dozorují naši práci, jsme nikdy neměli jediný problém, že by zkoušku neuznaly nebo nesouhlasily s metodikou, kterou vyvineme," říká hrdě ředitel.

Mezi největší úspěchy ústavu z posledních let patří mnohaletá spolupráce na vývoji nových letadel obou našich výrobců, tedy L-39NG z Aera Vodochody Aerospace a L 410 NG firmy Aircratft Industries. V obou případech jde o zkoušky, které se připravují roky. Ať už jde o zkoušky aerodynamiky letounu nebo pevnostní zkoušky, naměřené sety velkých dat se následně využívají při vývoji.

Ve VZLÚ si cení i spolupráce se švýcarskou společností Pilatus Aircraft na vývoji letounu PC24, jehož aerodynamika se ladila právě v letňanských větrných tunelech. "Doporučovali jsme výrobci, jak vylepšit aerodynamiku některých částí letounu. Že zahraniční výrobce sofistikovaného letadla použije naše know-how, je pro nás vysoké ocenění," vysvětluje Kašpar.

Dalším zajímavým projektem byly zkoušky zadní části letounu Gulfstream G650, jehož ocasní plocha je vyrobena z termoplastických kompozitů. "Pro tento materiál jsme museli kompletně vyvinout postup, aby zkouška byla průkazná − abychom dokázali na zemi vyzkoušet to, co se pak s letadlem děje ve vzduchu," vzpomíná Josef Kašpar.

Spolupráce s průmyslem

VZLÚ je výzkumná organizace vlastněná ministerstvem financí, ale má formu akciové společnosti. Zaměstnává 214 lidí, dalších 20 pracuje ve třech dceřiných společnostech. Roční obrat je okolo 250 milionů korun, z toho zhruba třetinu dnes tvoří kosmické aktivity, dvě třetiny letectví. Přibližně polovina peněz pochází z veřejné podpory výzkumu, zbytek z komerční sféry. Firma ctí byznysová pravidla, má řadu ISO certifikací, oprávnění k obchodování s vojenským materiálem a další certifikáty. "Průmyslové firmy si tak mohou být při uzavírání kontraktů jisté, že mají proti sobě partnera, který rozumí byznysu, a ne akademiky, kteří tvoří takzvaně do šuplíku. Jsme pro firmy čitelní a řídíme se stejnými pravidly, jaká platí u nich," popisuje důvody Kašpar.

Dlouhodobá spolupráce s firmami nejčastěji začíná u projektů podpořených dotacemi, ať už z evropských zdrojů, nebo třeba z Technologické agentury ČR. "Firmy mají možnost si nás takto vyzkoušet, a když zjistí, že spolupráce funguje, pokračují s námi v dalších projektech či komerčních zakázkách, tedy bez dotací. To je příklad spolupráce s nizozemskou firmou Fokker," uvádí Kašpar. "V českém leteckém a kosmickém průmyslu máme dobré jméno a firmy za námi přicházejí samy, v zahraničí se spolupráci snažíme navazovat prostřednictvím členství v různých mezinárodních uskupeních, například v Evropské asociaci leteckého, kosmického, obranného a bezpečnostního průmyslu. Tam u jednoho stolu v rámci různých komisí sedí například šéfové vývoje firem Dassault Aviation, Safran Group či Rolls-Royce. Máme tak možnost se dozvědět, jakými problémy se zabývají, a případně nabídnout naše řešení."

Spolupráce výzkumných ústavů a firem bývá často limitována tím, že firmy u nich hledají pomoc pozdě − až když zjistí, že samy na inovace nestačí a s univerzitou, o které předpokládají, že bude levnější, se nedostanou k požadovanému výsledku. "Mezitím ale uběhne spousta času, třeba dva roky. A trh se zatím zase posune dál," říká Kašpar. "Stát i Evropská unie přitom řadou programů podporují vyhledávání a nastavení dlouhodobých partnerství s výzkumnými institucemi. Ale u nás ještě takový model není úplně zažitý."

Důležité je, aby se hlavně malé a střední firmy nebály oslovit organizace, které dělají aplikovaný výzkum. "Nic horšího, než že se nedohodneme, se stát nemůže. Ale oni mnohdy nepřijdou. Někteří třeba sjezdí celé Česko, aby posbírali různé vzorky materiálů, a pak doma zkoušejí, který bude na jejich konstrukci nejlepší. Kdyby přijeli za námi, naši experti jim za hodinu poradí výsledek, ke kterému sami ani nedojdou. Nejen u nás, ale i v jiných výzkumných ústavech je nakumulováno takové know-how, jaké z literatury nevyčtete," popisuje Kašpar. Samozřejmě to stojí nějaké peníze, ale dobře navázaná spolupráce umožní také výrazně zvýšit tržní potenciál výrobku.

Pád uprostřed růstu

I v oblasti leteckého výzkumu a jeho podpory existují přirozené ekonomické cykly a v tom posledním negativním, který v letectví nastal někdy v roce 2012, se VZLÚ rozhodlo diverzifikovat svou nabídku služeb i do jiných oborů. "Oslovili jsme partnery například z automobilového průmyslu, stavebnictví či energetiky. To určitou dobu fungovalo, ale později se ukázalo, že je velmi náročné obsluhovat úplně jiný sektor, ve kterém nemáme zkušenosti," říká Kašpar. Je nutné se naučit normy či poznat a zanalyzovat prostředí, což stojí velké úsilí. Postupně si tedy v ústavu ponechali jen ty obory, které jsou pro ně znalostně i finančně efektivní. Například aerodynamika některých nových vlaků se vyvíjí v letňanském větrném tunelu.

Současná krize je však podle Kašpara jiná. "Jsme v situaci, kdy kvůli pandemii covid-19 nastal pád uprostřed růstu, nejde tedy o pokles ve smyslu ekonomického cyklu. Nikdo dnes netuší, kdy se opět vrátíme k růstu a v jaké kondici v tu dobu budou jednotliví hráči v oboru," vysvětluje. Letecká přeprava letos spadla zhruba na 40 procent loňského objemu. Letadla stojí na zemi, nepoužívají se, takže nová není potřeba vyrábět, protože ta stávající ještě nějakou dobu vydrží. "Celý řetězec se přibrzdil, všichni se snaží udržet své kapacity v chodu. Řada nadnárodních společností však už začala významně propouštět a zavírat továrny, což se týká i Česka. Domácí firmy jsou si vědomy toho, že propouštění je nevratný krok, a snaží se udržet zaměstnance i za cenu rozpouštění úspor. Ústav to určitě zasáhne, očekáváme, že se to projeví v příštím roce, protože výzkumné programy mají určitou setrvačnost," dodává ředitel.

Dojde tedy znovu na rozšíření záběru do jiných oborů? Podle Kašpara má ústav vytipované domény, které dokáže personálně i vazbami využít mimo letecký a kosmický obor, například v oblasti aerodynamiky. V dalších doménách je specializace na letecké a kosmické konstrukce natolik odlišná od běžné strojařiny, že nedává moc smysl inženýry přeškolovat na jiný obor. "Chtěli bychom proto spíš prohlubovat jejich znalosti a rozšiřovat množství služeb, projektů a zákazníků primárně v letectví a kosmonautice. Především v mezinárodním kontextu, protože Česko je na oba tyto obory příliš malé. I když tu máme dva významné výrobce letadel, pro výzkumnou organizaci našeho typu je to málo," je přesvědčený Kašpar.

Článek byl publikován ve speciální příloze HN České strojírenství a průmysl.

Související

Líbil se vám článek? Chcete víc takových článků?

Kupte si předplatné a můžete si je číst všechny. Navíc bez reklam a s možností odemykat placené články pro přátele.

Vyzkoušejte předplatné HN+
Newsletter

Byznys

Nechcete, aby vám uniklo to nejdůležitější z byznysu a finančních trhů?

Každý pátek od nás dostanete souhrn klíčových událostí doplněných o kontext. Autory jsou přední osobnosti Hospodářských novin: Jaroslav Mašek, Luděk Vainert, Milan Mikulka, Jana Klímová a Martin Ehl.

Přihlášením k newsletteru beru na vědomí, že mé osobní údaje budou zpracovány dle Zásad ochrany osobních a dalších zpracovávaných údajů, a souhlasím se Všeobecnými obchodními podmínkami vydavatelství Economia, a.s. Z odběru se můžete kdykoli odhlásit.

Přihlásit se k odběru